KR100814741B1 - 수로에 부착되는 접지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수로에 부착되는 접지 장치에 관한 것이다.
본 발명은 접지봉이 수중에 접지되는 접지 장치에 있어서, 수로(水路)의 벽면 상단에 부착되는 접지봉 고정판; 상기 접지봉 고정 판에 부착되어 상기 접지봉의 일부 또는 전부가 수중에 접지되는 수직 접지봉; 및 하나 이상의 전기기기와 상기 접지봉 고정판 또는 상기 수직 접지봉을 연결하는 접지선을 포함하는 것을 특징으로 하는 수로에 부착되는 접지 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 발전소의 발전 설비 및 제어 설비 등을 포함하는 전기설비의 접지 장치를 발전 설비의 냉각수를 공급하기 위한 수로의 벽면에 부착하여 전기설비를 수로에 흐르는 물에 접지함으로써, 발전소가 위치한 지역이 암반층 및 사암(砂岩) 등 접지 저항값이 높은 토양으로 형성되어 대지에 접지하기가 어려운 발전소에서의 접지를 용이하게 하고, 이를 통해 기존 접지 장치의 설치에 과다하게 소요된 설치비용을 절약하는 효과가 있다.
수로, 접지, 접지봉, 발전소

Description

수로에 부착되는 접지 장치{Grounding Device for Installed in Waterway}
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접지 장치의 측면도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접지 장치의 사시도이다.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
100: 접지 장치 110: 접지봉 고정판
112: 접지봉 고정판 부착부 120: 수직 접지봉
122: 수직 접지봉 부착부 130: 수평 접지봉
132: 수평 접지봉 부착부
본 발명은 수로에 부착되는 접지 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 접지봉과 수로의 벽면을 이격시키는 접지봉 고정판을 수로의 벽면에 부착하고, 접지봉 고정판에 접지봉을 부착하고, 접지봉 고정판 또는 접지봉에 연결된 접지선을 전기설비에 연결하여 전기설비를 수로에 흐르는 물에 접지하기 위한 접지 장치에 관한 것이다.
접지는 전기기기의 전기회로를 동선(銅線) 따위의 도체로 땅과 연결하여 기 기의 전위(電位)를 대지와 동일한 전위로 유지하고 또 대지를 전기회로의 일부로서 이용하여 이상 전압의 발생으로부터 전기기기를 보호하는 것으로서, 전기기기의 절연 파손으로 발생하는 누설전류와 낙뢰 시 유입되는 써지 전류를 대지로 방전시킬 수 있어 인명피해 및 전기기기의 파손을 예방할 수 있으므로 전기기기를 사용하는 장소에서는 접지 설비를 반드시 구비하여야 한다.
특히, 전기를 생산하는 발전소는 발전 및 변전을 수행하는 발전 설비에서 강전(强電)을 주로 사용하기 때문에 누전 또는 낙뢰로 인한 인명 및 발전 설비의 안전을 확보하기 위해 발전 설비에 포함되는 각각의 전기기기에 대한 강전용 접지 설비가 구비되어야 하고, 발전소에서 발전 설비를 제어하는 제어 설비에서는 발전 설비의 강전용 접지 설비와 별도인 약전(弱電)용 접지 설비가 구비되어야 한다. 여기서, 강전용 접지는 안전이나 보호를 목적으로 하는 보안용 접지이고, 약전용 접지는 설비나 전기기기의 안정 및 성능을 유지하기 위한 기능용 접지이다.
일반적으로 접지 설비는 접지봉을 대지에 매설하는 매설 방식을 주로 사용하지만, 접지봉을 매설할 지역의 지반이 일반 토양보다 대지의 접지 저항값이 높은 암반층 또는 사암(砂岩) 등으로 형성되어 있으면 접지봉을 매설하더라도 대지의 접지 저항값이 기준치 이상이 되어서 누설전류 또는 써지(Surge) 전류를 대지로 충분히 방전시킬 수가 없기 때문에, 전기기기에 남아있는 누설전류 및 써지 전류에 의해 인명 피해 및 전기기기의 파손을 초래할 가능성이 커지게 되는 문제점이 있다.
발전소는 발전 설비를 냉각시키기 위한 냉각수를 충분하게 얻어야 하는 특성 때문에, 충분한 냉각수의 공급이 가능한 해안가에 위치하는 경우가 많고, 해안가의 지반은 상기와 같이 암반층 또는 사암으로 형성된 지역이 많다.
그러므로 발전소가 위치한 지역의 지반이 암반층 또는 사암으로 형성되었으면 발전소에서 접지 설비를 시공할 때에 상기와 같은 문제점을 해결하여야 하고, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 암반층 또는 사암을 수직으로 천공하여 접지봉을 매설하는 보링 접지(Boring Grounding) 및 접지선을 망상형태로 포설하여 시공하는 망상 접지(Mesh Grounding) 등의 접지 공법을 사용하여 접지 설비를 시공할 수 있으나, 보링 접지는 암반층 또는 사암이 깊숙한 위치까지 형성된 지역에서는 사용하기 어렵고, 망상 접지는 넓은 시공면적이 필요하고, 시공이 어렵고 시공 비용이 비싸기 때문에 강전용 접지 설비 및 약전용 접지 설비를 각각 구비하여야 하는 발전소에서는 상기와 같은 접지 공법으로 접지 설비를 시공하기 어려운 문제점이 있다.
한편, 발전소에서 냉각수로 사용하는 해수는 전해질 성분이 많이 녹아 있고, 수로에 흐르는 해수의 양이 많기 때문에 일반 토양과 같이 전기기기의 누설 전류 또는 써지 전류를 충분히 방전시킬 수 있으나 이를 이용한 접지는 적용되지 않아 왔다.
전술한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 접지봉과 수로의 벽면을 이격시키는 접지봉 고정판을 수로의 벽면에 부착하고, 접지봉 고정판에 접지봉을 부착하고, 접지봉 고정판 또는 접지봉에 연결된 접지선을 전기설비에 연결하여 전기설비를 수로에 흐르는 물에 접지하기 위한 접지 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 접지봉이 수중에 접지되는 접지 장치에 있어서, 수로(水路)의 벽면 상단에 부착되는 접지봉 고정판; 상기 접지봉 고정 판에 부착되어 상기 접지봉의 일부 또는 전부가 수중에 접지되는 수직 접지봉; 및 하나 이상의 전기기기와 상기 하나 이상의 접지봉 고정판 또는 상기 수직 접지봉을 연결하는 접지선을 포함하는 것을 특징으로 하는 수로에 부착되는 접지 장치를 제공한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명에서는 설명의 편의상 발전소가 해안가의 암반층 또는 사암으로 형성된 지반에 위치해 있고, 수로에 흐르는 물이 해수라고 한정하였지만, 본 발명을 실제로 적용하는 경우, 발전소가 강가의 암반층 또는 사암으로 형성된 지반에 위치해 있으면, 수로에 흐르는 물은 강물이 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접지 장치의 측면도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접지 장치(100)는 접지봉 고정판(110), 접지봉 고정판 부착부(112), 수직 접지봉(120), 수직 접지봉 부착부(122), 수평 접 지봉(130), 수평 접지봉 부착부(132) 등을 포함한다.
접지봉 고정판(110)은 수로(水路)의 벽면과 수직 접지봉(120)을 이격시키기 위해 수로의 벽면 상단에 부착되는 금속판이다. 여기서, 수직 접지봉(120)을 수로의 벽면에 직접 부착하지 않고, 접지봉 고정판(110)에 부착하는 이유는 수직 접지봉(120)의 일부 또는 전부가 해수에 장시간 동안 잠겨 있으면, 수직 접지봉(120)이 부식되고 이를 교체하여야 하는데 수직 접지봉(120)이 수로의 벽면에 직접 부착되면 수직 접지봉(120)의 탈착이 용이하지 않은 반면 수직 접지봉(120)이 접지봉 고정판(110)에 부착되면 수로의 벽면에 직접 부착되는 것보다 탈착이 용이하기 때문이고, 수로의 벽면과 수직 접지봉(120)을 이격시켰을 때가 수로의 벽면과 수직 접지봉(120)이 밀착했을 때보다 접지효율이 더 향상되기 때문이다.
본 발명에서 접지 장치(100)의 접지봉 고정판(110)은 개수는 두 개가 바람직하지만, 제작자의 임의에 따라 하나 또는 두 개 이상이 될 수도 있다.
한편, 본 발명에서 수로의 벽면에 접지 장치(100)를 부착하는 이유는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접지 장치(100)를 수중에 접지한 상태에서 고정시키기 위한 별도의 구조물을 제작하지 않아도 되고, 수로와 발전 설비 및 제어 설비의 거리가 가깝기 때문에 접지선의 길이를 최소한으로 줄일 수 있기 때문이다.
접지봉 고정판 부착부(112)는 수로의 벽면 상단에 접지봉 고정판(110)을 부착시키기 위한 것으로서, 접지봉 고정판 부착부(112)는 도 1에서 도면부호를 부여하지 않았지만 접지봉 고정판(110)에 형성된 고정판 부착공 및 고정판 부착공을 통해 콘크리트로 형성된 수로의 벽면에 삽입되어 접지봉 고정판(110)을 수로의 벽면 에 부착하는 콘크리트 고정핀을 포함한다.
수직 접지봉(120)은 수직 접지봉 부착부(122)를 통해 접지봉 고정판(110)에 부착된 상태로 수중에 접지되어 하나 이상의 전기기기에 발생된 누설 전류 또는 외부로부터 유입된 써지 전류를 수중으로 방전시키는 기능을 수행한다.
본 발명에서 수직 접지봉(120)은 접지효율을 높이기 위해 원형봉이 아닌 직사각형봉으로 형성된다. 여기서, 수직 접지봉(120)이 직사각형봉으로 형성되면 동일한 두께의 원형봉보다 외부면적을 크게 할 수 있고, 이를 통해 수중에 접지되는 접지면적이 동일한 두께의 원형봉보다 커지므로 원형봉보다 접지효율이 높아지게 된다.
본 발명에서 수직 접지봉(120)은 수로의 벽면과 동일한 형상으로 형성된다. 즉 도 1에서는 수로의 벽면 상단이 수직으로 형성되다가 수로 벽면의 특정위치에서 수로의 벽면 하단이 수로 내부 쪽으로 좁아지도록 꺾인 형상이면, 수직 접지봉(120)도 상기에서 설명한 수로 벽면의 형상과 동일한 형상으로 형성된다. 만약, 수로의 벽면이 상단부터 하단까지 수직, 즉 일직선으로 형성되어 있으면, 수직 접지봉(120)의 형상도 일직선으로 형성되는 것이다. 여기서, 수직 접지봉(120)의 접지 효율을 향상하기 위해서는 수로의 벽면과 수직 접지봉(120)을 이격시키는 것이 바람직하다.
수직 접지봉 부착부(122)는 접지봉 고정판(110)과 수직 접지봉(120)을 부착시키기 위한 것으로서, 수직 접지봉 부착부(122)는 도 1에서 도면부호를 부여하지 않았지만 접지봉 고정판(110)에 형성된 제 1 부착공, 수직 접지봉(120)에 제 2 부 착공 및 제1 부착공과 제 2 부착공에 삽입되어 접지봉 고정판(110)과 수직 접지봉(120)을 부착시키는 수직 접지봉 부착 볼트를 포함한다. 여기서, 제 1 부착공에는 나사홈이 형성되어 제 2 부착공에 삽입된 수직 접지봉 부착 볼트가 체결될 수 있도록 한다.
수평 접지봉(130)은 두 개의 수직 접지봉(120) 하부 양단에 부착되어 두 개의 수직 접지봉(120)을 통해 유입되는 누설전류 또는 써지 전류를 수직 접지봉(120)과 함께 방전시켜서 접지 장치(100)의 접지효율을 높이는 기능을 한다.
본 발명에서 수평 접지봉(130)은 수직 접지봉(120)과 마찬가지로 직사각형봉으로 형성된다. 여기서, 수평 접지봉(130) 및 수직 접지봉(120)의 두께 및 넓이는 동일하거나 상이할 수 있다.
본 발명에서 수평 접지봉(130)은 접지 장치(120)가 두 개 이상의 접지봉 고정판(110) 및 두 개 이상의 수직 접지봉(120)을 포함하는 경우에 접지 장치(100)에 포함되고, 접지 장치(100)가 하나의 접지봉 고정판(110) 및 수직 접지봉(120)을 포함하면 수평 접지봉(130)은 접지 장치(100)에 포함되지 않는다.
수평 접지봉 부착부(132)는 수직 접지봉(120)에 수평 접지봉(130)을 부착시키기 위한 것으로서, 수직 접지봉 부착부(132)는 도 1에서 도면부호를 부여하지 않았지만, 수직 접지봉(120)에 부착되어 외부로 돌출된 수평 접지봉 부착 볼트, 수평 접지봉(130)의 양단에 형성된 수평 접지봉 부착공 및 수평 접지봉 부착공에 삽입된 수평 접지봉 부착 볼트와 체결되어 수평 접지봉(130)을 수직 접지봉(120)에 부착시키는 수평 접지봉 부착 너트를 포함한다. 여기서, 접지봉 부착 볼트는 무두 볼트를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에서 접지봉 고정판(110), 수직 접지봉(120) 및 수평 접지봉(130)은 해수에 부식되는 것을 방지하기 위해 부식에 강한 스테인리스 재질을 사용하고, 콘크리트 고정핀, 수직 접지봉 부착 볼트, 수평 접지봉 부착 볼트 및 수평 접지봉 부착 너트의 재질 또한, 스테인리스 재질을 사용하는 것이 바람직하나, 스테인리스로 콘크리트 고정핀, 수직 접지봉 부착 볼트, 수평 접지봉 부착 볼트 및 수평 접지봉 부착 너트를 제조할 수 없으면 방청 처리가 된 고정핀, 볼트 및 너트를 콘크리트 고정핀, 수직 접지봉 부착 볼트, 수평 접지봉 부착 볼트 및 수평 접지봉 부착 너트로 사용한다.
본 발명에서 수직 접지봉(120) 및 수평 접지봉(130)을 일체형으로 형성하지 않고, 수직 접지봉 부착부(122) 및 수평 접지봉 부착부(132)를 통해 수직 접지봉(120) 및 수평 접지봉(130)의 분해 및 조립할 수 있게 한 이유는 수직 접지봉(120) 또는 수평 접지봉(130)이 해수에 장시간 노출되어서 부식된 경우, 접지 장치(100) 전체를 교체하지 않고, 수직 접지봉(120) 또는 수평 접지봉(130)만을 교체하기 위해서이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접지 장치의 정면도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 접지 장치의 사시도이다.
도 2 및 도 3에서는 접지 장치(100)의 형상에 대한 이해를 돕기 위해 접지 장치(100)의 가 부분에 대한 치수를 기재하였지만, 본 발명을 실제로 적용하는 경우에는 이에 한정되지 않고, 제작자의 임의에 따라 변경될 수 있다.
도 3에서 직각으로 꺾인 두 개의 접지봉 고정판(110)은 수로의 벽면 상단에 부착되고, 두 개의 접지봉 고정판(110)에 부착된 수직 접지봉(120)의 일부 또는 전부는 해수로에 흐르는 해수에 접지된다.
두 개의 수직 접지봉(120)에 부착된 수평 접지봉(130)은 수평 접지봉(130) 전체가 해수에 접지된다.
도 2 및 도 3에서 도시하지 않았지만, 하나 이상의 전기기기에 연결된 접지선은 두 개의 접지봉 고정판(110) 또는 두 개의 수직 접지봉(120)에 연결되어 전기기기에 발생된 누설전류 또는 외부로부터 유입된 써지 전류를 접지 장치(100)로 전송한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 발전소의 발전 설비 및 제어 설비 등을 포함하는 전기설비의 접지 장치를 발전 설비의 냉각수를 공급하기 위한 수로의 벽면에 부착하여 전기설비를 수로에 흐르는 물에 접지함으로써, 발전소가 위치한 지역이 암반층 및 사암 등 접지 저항값이 높은 토양으로 형성되어 대지에 접지하기가 어려운 발전소에서의 접지를 용이하게 하고, 이를 통해 기존 접지 장치의 설치에 과다하게 소요된 설치비용을 절약하는 효과가 있다.

Claims (7)

  1. 접지 장치에 있어서,
    수로(水路)의 벽면 상단에 부착되는 접지봉 고정판;
    상기 접지봉 고정판에 부착되어 일부 또는 전부가 수중에 접지되는 수직 접지봉; 및
    하나 이상의 전기기기와 상기 접지봉 고정판 또는 상기 수직 접지봉을 연결하는 접지선
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 수로에 부착되는 접지 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 접지 장치는 평행한 두 개 이상의 수직 접지봉을 포함하되, 상기 수직 접지봉 간을 횡으로 연결하는 수평 접지봉을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수로에 부착되는 접지 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 접지 장치는
    상기 수직 접지봉에 부착된 수평 접지봉 부착 볼트, 상기 수평 접지봉의 양단에 형성된 수평 접지봉 부착공 및 상기 수평 접지봉 부착공에 삽입된 상기 수평 접지봉 부착 볼트와 체결되어 상기 수평 접지봉을 상기 수직 접지봉에 부착시키는 수평 접지봉 부착 너트를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 수로에 부착되는 접 지 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 수직 접지봉 및 상기 수평 접지봉은 직사각형봉으로 형성되는 것을 특징으로 하는 수로에 부착되는 접지 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 접지봉 고정판은 상기 접지봉 고정판에 형성된 고정판 부착공 및 상기 고정판 부착공을 통해 상기 수로의 벽면에 삽입되어 상기 접지봉 고정판을 상기 수로의 벽면에 부착하는 고정핀을 포함하는 접지봉 고정판 부착부에 의해 상기 수로의 벽면 상단에 부착되는 것을 특징으로 하는 수로에 부착되는 접지 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 수직 접지봉은 상기 접지봉 고정판에 형성된 제 1 부착공, 상기 수직 접지봉에 형성된 제 2 부착공 및 상기 제 1 부착공과 상기 제 2 부착공에 삽입되어 상기 접지봉 고정판과 상기 수직 접지봉을 부착시키는 수직 접지봉 부착 볼트를 포함하는 수직 접지봉 부착부에 의해 상기 접지봉 고정판에 부착되는 것을 특징으로 하는 수로에 부착되는 접지 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 접지봉 고정판, 상기 수직 접지봉 및 상기 수평 접지봉의 재질은 스테인리스인 것을 특징으로 하는 수로에 부착되는 접지 장치.
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